Introducci

1
Química
Unidad 9 Las leyes del gas
2
La atmósfera 
???? océano de gases mezclado junto
Composición
el 78
nitrógeno (N2) ..............
oxígeno (O2) ...............
el 21
el 1
argón (Ar) ..................
Cantidades de rastro de
dióxido de carbono (CO2)
0.04
Él, Ne, Rn, TAN2, CH4, NxOx, etc.
vapor de agua (H2O) .......
0.1
3
Agotamiento de la capa de ozono
O3 el agotamiento es causado por los
clorofluorocarbonos (CFCs).
Ozono (O3) en atmósfera superior bloquea la luz
(UV) ultravioleta de Sun. Cáncer y cataratas
ULTRAVIOLETA de piel de las causas.
Aplicaciones para los CFCs
O3 se llena con cada huelga del relámpago.
4
El efecto de invernadero
CO2 MOLÉCULAS
La energía de Sun tiene las longitudes de onda
cortas (ls) y alta energía. CO2 y metano (CH4)
dejar esta luz adentro. La luz reflejada tiene
más de largo ls y menos energía. CO2 y
CH4 (gases de efecto invernadero ") prevenir luz
reflejada del escape, así calentando la atmósfera.
5
Porqué más CO2 en atmósfera ahora que hace 500
años?
quema de combustibles fósiles
tala de árboles
___________ del ________________
--
--
urbanización irregular
carbón
--
petróleo
--
fauna áreas
--
gas natural
--
--
selvas tropicales
madera
6
Qué podemos hacer?
1. Reducir la consumición de combustibles fósiles.
En el país
En el camino
3. Confiar en fuentes de energía alternas.
7
La teoría molecular cinética (KMT)
--
explica porqué los gases se comportan como hacen
-- repartos con las partículas ideales del gas
1. ser tan pequeño que son    asumido para
tener volumen cero
2. estar en el movimiento constante, rectilíneo
3. colisiones elásticos de la experiencia en las
cuales no se pierde ninguna energía
4. no tener ninguna fuerza atractiva o repulsiva
hacia

• tener una energía cinética media (KE) que sea
• proporcional al temp absoluto. del gas
• (es decir, temp de Kelvin.)

8
Teoría trabajos, excepto en altas presiones y
temps bajos.
(fuerzas atractivas hacer significativo)
H2O congela
H2O ebulliciones
cuerpo temp.
líquido N2
- 196oC
37oC
100oC
0oC
9
Dos gases w/same de partículas y en
iguales temp. y la presión tiene la misma energía
cinética.

KE se relaciona con la masa y la velocidad (KE
el ½ m v2).
  ½
m1
v1
KE1
2
iguales temp.
  ½
m2
v2
KE2
2
Partículas más masivas del gas es el _____
que menos gas masivo partículas (en promedio).
más lento
10
H2
Distribución de la Partícula-Velocidad (varios
gases, el mismo T y P)
N2
CO2
(44 g/mol)
CO2
de partículas
(28 g/mol)
N2
(2 g/mol)
H2
Velocidad de partículas (m/s)
(LENTO)
(RÁPIDO)
11
O2 _at_ 10oC
Distribución de la Partícula-Velocidad (el mismo
gas, el mismo P, varia T)
O2 _at_ 50oC
O2 _at_ 100oC
O2 _at_ 10oC
de partículas
O2 _at_ 50oC
O2 _at_ 100oC
Velocidad de partículas (m/s)
(LENTO)
(RÁPIDO)
12
Ley de Graham
Considerar dos gases en el mismo temp.
Gas 1 KE1  ½ m1 v12
Gas 2 KE2  ½ m2 v22
Desde temp. es igual, entonces
KE1  KE2
½ m1 v12  ½ m2 v22
m1 v12  m2 v22
Dividir ambos lados por m1 v22
Tomar sq. rt. de ambos lados para conseguir la
ley de Graham
Para utilizar la ley de Graham, ambos
gases debe estar en el mismo temp.
13
difusión
efusión
movimiento de la partícula de colmo a bajo conc.
difusión del gas partículas a través una abertura
Para los gases, índices de difusión y la efusión
obedece la ley de Graham
más masivo retardarse menos masivo rápido
14
En avg., el dióxido de carbono viaja en 410 m/s
en 25oC. Avg del hallazgo. velocidad de la
clorina en 25oC.
320 m/s
(la álgebra es más fácil)
Indirecta Poner lo que usted está
mirando      para en el numerador.
15
milímetro 38 g/mol
En cierto temp., el gas del flúor viaja en 582
m/s y un gas noble viaja en 394 m/s. Cuál es el
gas noble?
82.9 g/mol
la mejor conjetura Kr
16
CH4 mueve 1.58 veces más rápidamente que que gas
noble?
milímetro 16 g/mol
39.9 g/mol
AR?
AR
Aahhrrrr! Buckets sangre de o'! Limpiar a de
decks, perros del escorbuto de YE!
17
Ácido clorhídrico y NH3 se lanzan en la misma
hora de extremos contrarios del tubo horizontal
de 1.20 m. Dónde los gases se encuentran?
milímetro 36.5 g/mol
milímetro 17 g/mol
más masivo
menos masivo
viaja más lento
recorridos más rápidamente
A
18
Presión de gas
La presión ocurre cuando es una fuerza dispersado
sobre una superficie dada.
Si F actúa sobre una área extensa
F

P
A
Pero si F actúa sobre una pequeña área
P
F

 A
19
En el nivel del mar, la presión de aire es
presión estándar
1 atmósfera kPa 101.3 760 milímetros
hectogramo 14.7 lb/in2
2
1.44 x 106 en2
A 10.000 pies2
A 10.000 pies.pie
2 x 107 libra.
F P A
14.7 lb/in2 (1.44 x 106 en2)
F 2 x 107 libra.
10.000 toneladas
Llave
Los gases ejercen la presión en todas las
direcciones.
20
Cambios de la presión atmosférica con altitud
barómetro
dispositivo a la medida presión de aire
21
Principio de Bernoulli
Para // que viaja flúido a una superficie
--
Líquidos rápidos ejercer la presión del ____
BAJO
LÍQUIDO O GAS
--
Líquidos de movimiento lento ejercer la presión
del ____
ALTO
AYUNAR
RETARDARSE
22
azotea en huracán
RÁPIDO
P BAJO
LENTO
ALTO P
23
ala del aeroplano/propulsor del helicóptero
RÁPIDO
El resultar Fuerzas
P BAJO
(BERNOULLI' S PRINCIPIO)
LENTO
ALTO P
(GRAVEDAD)
disco volador
P RÁPIDO, BAJO
P LENTO, ALTO
24
cortina de ducha del arrastramiento
CORTINA
FRÍO
CALIENTE
LENTO
RÁPIDO
ALTO P
P BAJO
25
ventanas y fuertes vientos
EDIFICIO ALTO
RÁPIDO
P BAJO
LENTO
ventanas explosión hacia fuera
ALTO P
26
Presión y temperatura
STP (temperatura estándar y presión)
presión estándar de la temperatura estándar
0oC 273 K
1 atmósfera kPa 101.3 760 milímetros hectogramo
Ecuaciones/factores de conversión
K oC 273
1 atmósfera kPa 101.3 760 milímetros
hectogramo
27
K oC 273
1 atmósfera kPa 101.3 760 milímetros
hectogramo
Convertido 25oC a Kelvin.
K oC 273
25 273
298 K
Cuánto el kPa es 1.37 atmósferas?
kPa 138.8
1.37 atmósferas
Cuánto milímetro hectogramo es el kPa 231.5?
1737 milímetros hectogramo
kPa 231.5
28
manómetro
mide la presión de un gas confinado
CONFINADO GAS
PEQUEÑO ALTURA GRANDE
diferencial manómetro
los manómetros pueden ser llenados con
cualesquiera de varios líquidos
29
La presión atmosférica es el kPa 96.5 la
diferencia de la altura del mercurio es 233
milímetros. Gas confinado hallazgo presión, en la
atmósfera.
S
B
PEQUEÑO ALTURA GRANDE


kPa 96.5
233 milímetros hectogramo
Atmósfera X
0.953 atmósferas
0.307 atmósferas


1.26 atmósferas
30
P V n R T
La ley de gas ideal
T temp. (en K)
P pres. (en kPa)
V vol. (en L o el dm3)
n de topos del gas (mol)
R constante de gas universal 8.314
L-kPa/mol-k
oxígeno de 32 g en 0oC está debajo del kPa 101.3
de la presión. Volumen de muestra del hallazgo.
T 0oC 273 273 K
P V n R T
22.4 L
31
0.25 dióxidos de carbono de g llenan 350
ml envase en 127oC. Presión del hallazgo en el
milímetro hectogramo.
T 127oC 273 400 K
P V n R T
V 0.350 L
54.0
kPa
kPa 54.0
405 milímetros hectogramo
32
P, V, relaciones de T
globo colocado en nitrógeno líquido
(T disminuye a partir del 20oC - a 200oC)
33
P, V, relaciones de T (cont.)
neumático soplado-hacia fuera del carro
34
P, V, relaciones de T (cont.)
Los gases se comportan un poco como gato-en -caja
(o pequeño-hermano-en--caja)
35
La ley combinada del gas
P pres. (cualquie unidad) 1 condiciones
iniciales V vol. (cualquie unidad) 2
condiciones finales T temp. (k)
Un gas tiene vol. 4.2 L en el kPa 110. Si temp.
es constante, pres del hallazgo. del gas cuando
el vol. cambia a L. 11.3.
P1V1  P2V2
110 (4.2) P2(11.3)
P2  40.9
kPa
36
Temp original. y los vol. del gas son 150oC y 300
dm3. El vol. final es 100 dm3. Encontrar a temp
final. en oC, asumiendo presión constante.
300 (T2) 423 (100)
T2  141
K
T2  - 132oC
37
Una muestra de metano ocupa 126 cm3 en - 75oC y
985 milímetros hectogramo. Encontrar su vol. en
STP.
985 (126) (273) 198 (760) (V2)
V2  225
cm3
38
Densidad de gases
Fórmula de la densidad para cualquie sustancia
Para una muestra de gas, la masa es constante,
pero pres. y/o temp. vol. del gas de la causa de
los cambios al cambio. Así, su densidad cambiará,
también.
ORIG. Vol.
ORIG. Vol.
39
Densidad de gases Ecuación
Como siempre, Los t deben estar en el K.
Una muestra de gas tiene densidad 0.0021 g/cm3 en
- 18oC y 812 milímetros hectogramo. Densidad del
hallazgo en 113oC y 548 milímetros hectogramo.
255 K
386 K
812
548

(0.0021)
255
(D2)
386
812 (386) (D2) 255 (0.0021) (548)
(386)
812
(386)
812
D2  9.4 x 10- 4 g/cm3
40
Un gas tiene densidad 0.87 g/l en 30oC y kPa
131.2. Densidad del hallazgo en STP.
303 K
131.2
101.3

(0.87)
303
(D2)
273
131.2 (273) (D2) 303 (0.87) (101.3)
(273)
131.2
(273)
131.2
D2  0.75 g/cm3
Densidad del hallazgo del argón en STP.
41
Densidad del hallazgo del dióxido de nitrógeno en
75oC y 0.805 atmósferas.
348 K
D de NO2 _at_ STP
1
0.805

273
348
(2.05)
(D2)
1 (348) (D2) 273 (2.05) (0.805)
1
1
(348)
(348)
D2  1.29 g/l
42
Un gas tiene la masa 154 g y densidad 1.25 g/l en
53oC y 0.85 atmósferas. Lo hace qué vol. la
muestra ocupa en STP?
326 K
Hallazgo D _at_ STP
0.85
1

(1.25)
326
(D2)
273
0.85 (273) (D2) 326 (1.25) (1)
D2  1.756 g/l
(273)
0.85
(273)
0.85
Hallazgo vol. cuando el gas tiene esa densidad.
87.7 L
43
Ley de Dalton de la presión parcial
En una mezcla gaseosa, un gas la presión parcial
es la el gas ejercería si era por sí mismo en el
envase.
El cociente de topo en una mezcla de los gases
determinan cada gas presión parcial.
Puesto que el aire es el 80 N2, (es decir, 8
fuera de topos de cada 10 aire-gases es un topo
de N2), entonces la presión parcial de N2 explica
el 80 de la presión de aire total.
En el nivel del mar, donde kPa de P 100,
N2 explica el kPa 80.
44
Presión total de la mezcla (3.0 mol él y 4.0 mol
de Ne) es el kPa 97.4. Encontrar la presión
parcial de cada gas.
kPa 41.7
kPa 55.7
Ley de Dalton la presión total ejercida por una
mezcla    de gases está la suma de todas las
presiones parciales
PZ  PA, Z  PB, Z   
45
80.0 g cada uno de él, de Ne, y de AR están en un
envase. La presión total es 780 milímetros
hectogramo. Encontrar cada gas presión parcial.
80 g él
20 mol él
Ne de 80 g
4 mol de Ne
80 g AR
2 mol de AR
PÉl  600 milímetros hectogramo PNe  120
milímetros hectogramo PAR   60 milímetros
hectogramo
Presión total es 780 milímetros hectogramo
46
Dos 1.0 L envases, A y B, contienen los gases
debajo 2.0 y 4.0 atmósferas, respectivamente.
Ambos gases son forzados en el envase Z (w/vol.
2.0 L). Encontrar los pres totales. de mezcla en
el Z.
1.0 L
1.0 L
2.0 L
2.0 atmósferas
4.0 atmósferas
PRESIONES EN ORIG. ENVASES
VOLÚMENES DE ORIG. ENVASES
VOLUMEN DEL FINAL ENVASE
PARCIAL PRESIONES ADENTRO ENVASE FINAL
PX VX VZ PX, Z
A
B

2.0 atmósferas
1.0 L
1.0 atmósferas
2.0 L
4.0 atmósferas
1.0 L
2.0 atmósferas
3.0 atmósferas
47
Encontrar la presión total de la mezcla en el Z.
PX VX VZ PX, Z
A
B
C

3.2 atmósferas
1.3 L
1.81 atmósferas
2.3 L
1.4 atmósferas
2.6 L
1.58 atmósferas
2.7 atmósferas
3.8 L
4.46 atmósferas
7.85 atmósferas
48
Estequiometría del gas
Encontrar el gas de hidrógeno del vol. hecho
cuando el cinc de 38.2 g reacciona ácido
hidroclórico de w/excess. kPa Pres.107.3 temp.
88oC.
Zn (s) 2 ? ZnCl del ácido clorhídrico
(aq)2 (aq) H2 (G)
exceso V del Zn de 38.2 g X L H2
P kPa 107.3 T 88oC
Zn
H2
361 K
Zn de 38.2 g
0.584 mol de H2
P V n R T
16.3 L
49
Qué magnesio sólido total es el req' d a
reaccionar w/250 ml dióxido de carbono en 1.5
atmósferas y 77oC para producir el sólido óxido
de magnesio y carbón sólido?
2 magnesio (s) CO2 MgO del ? 2 del (G) (s) C
(s)
Magnesio de X g V 250 ml
0.25 L
P 1.5 atmósferas
kPa 151.95
T 77oC
350 K
CO2
Magnesio
P V n R T
0.013 mol de CO2
0.013 mol de CO2
0.63 magnesios de g
50
Presión de vapor
-- una medida de la tendencia para las partículas
líquidas    para incorporar fase de gas en un
temp dado.
-- una medida de viscosidad de partículas
líquidas    el uno al otro
más pegajoso
menos probablemente a vaporizarse
En general V.p BAJO.
no muy pegajoso
más probablemente a vaporizarse
En general ALTO v.p.
51
NO todos los líquidos tienen mismo v.p en el
mismo temp.
 100
CLOROFORMO
 80
 60
PRESIÓN  (kPa)
ETANOL
 40
AGUA
 20
0
0
20
40
60
80
 100
TEMPERATURA (oC)
Volátil
las sustancias del __________ se evaporan
fácilmente (tener alto v.p. ' s).
???? EBULLICIÓN
presión de vapor presión que confina
(generalmente de atmósfera)
52
En el nivel del mar y 20oC
53
T
P
V
h
h
54
h
h